CAN总线技术在CFA6470型混合动力汽车中的应用
TMS320LF2407A的CAN控制器有15个16位的控制寄存器,这些寄存器控制着CAN的位定时器、邮箱的发送或接收使能、错误状态及CAN的中断等。详细资料见参考文献1。
4.2 CAN接口硬件设计
CAN接口硬件电路如图4所示,TMS320LF2407A的CAN控制模块通过高速光电隔离模块(两片高速光电隔离器6N137)与CAN收发器PCA82C250相连。
CAN接口软件分初始化程序、数据发送程序、中断接收程序三大块。数据解释功能由主程序完成。
4.3.1 初始化CAN控制器
根据整车要求,混合动力汽车能源总成控制系统需接收4种不同标识符的数据帧、发送两种不同标识符的数据帧,因此,我们将TMS320LF2407A的MBOX2、3配置成接收方式,在初始化程序中一次配置好标识符、接收屏蔽字。于是,初始化程序完成波特率、邮箱标识符、接收屏蔽字、不使能发送中断、使能接收中断等配置功能,其初始化流程见图5。
由于邮箱标识符已在初始化程序中一次性配好,发送程序只将待发送的数据写入相应邮箱的数据区,设置发送请求位启动发送,待发送完毕,复位发送应答位即可。其数据发送流程见图6。
中断接收服务程序置相应数据接收标志,并复位接收悬挂位和接收中断标志位。主程序中根据数据接收标志读取数据并解释数据。这样可减少中断服务程序占用CPU的时间。
5 TMS320LF2407ACAN接口电路设计的关键问题
为了进一步抑制干扰,CAN总线接口中往往采用光电隔离电路。光电隔离器一般位于CAN控制器与收发器之间。混合动力汽车能源总成控制系统的CAN总线接口中采用了高速光隔6N137光电隔离器。但是光电隔离电路增加了CAN总线有效回路信号传输延时时间,导致速率距离积减少,CAN收发器(如82C250/251等)本身具有瞬间抗干扰能力,保护总线、降低射频干扰(RFI)以及实现热防护的能力。因此,在干扰不严重的应用场合,可考虑不加光电隔离,以使系统达到最大的通信速率或距离。若要使用光隔电路,也要尽量选用高速光电隔离器件,以减少CAN总线有效回路信号传输延时时间,同时82C250的发送信息输入脚TXD(第1脚)必须接上拉电阻。
6 结束语
本文所组建的CFA6470HEV混合动力汽车CAN网络,数据通信可靠,所设计的混合动力汽车能源总成控制系统运行稳定实时性强,已成功应用于湖南省“十五”计划重点攻关项目:长丰集团CFA6470HEV混合动力汽车。
参考文献
1 刘和平,等.TMS320LF240x DSP结构、原理及应用.北京:北京航空航天大学出版社,2002
2 陈清泉,孙逢春.混合电动车辆基础.北京:北京理工大学出版社,2001
3 邬宽明.CAN总线原理和应用系统设计.北京:北京航空航天大学出版社,1996 (end)
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